JP2017228381A - Battery and manufacturing method of battery - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、発電要素である電極積層体がラミネートフィルム外装材に収納され、高いエネルギー密度と気密性を備えた電池、及びそのような電池の製造方法に関する。 The present invention relates to a battery in which an electrode laminate as a power generation element is housed in a laminate film exterior material and has high energy density and airtightness, and a method for manufacturing such a battery.
容量密度、質量密度の両者が大きなリチウムイオン二次電池は、携帯電話やデジタルカメラなどの携帯機器用のみならず、電動自転車、電動バイクや電気自動車等にも搭載されている。電池の用途の多様化に伴い、電池の軽量化やデザインの自由度が求められている。 Lithium ion secondary batteries having large capacity density and mass density are mounted not only for portable devices such as mobile phones and digital cameras, but also for electric bicycles, electric motorcycles, electric cars and the like. With the diversification of battery applications, battery weight reduction and design freedom are required.
電池の外装体としては、金属容器やアルミニウム箔等と合成樹脂を積層したラミネートフィルム外装材などが利用されているが、上記のようなニーズを満たす電池として、軽量かつ形状の自由度が高いラミネートフィルム外装材を用いた電池の需要が高まっている。 As the battery exterior body, a laminate film exterior material in which a synthetic resin is laminated with a metal container, aluminum foil or the like is used. However, as a battery that satisfies the above needs, a lightweight and highly flexible shape laminate is used. There is an increasing demand for batteries using film exterior materials.
このようなラミネートフィルム外装材を用いた電池は、複数の正極と複数の負極とがセパレーターを介して積層された電極積層体と、この電極積層体を含浸する電解液とが、ラミネートフィルム外装材内に収容され、ラミネートフィルム外装材周縁が熱溶着により封止された構造を有している。 A battery using such a laminate film exterior material has an electrode laminate in which a plurality of positive electrodes and a plurality of negative electrodes are laminated via a separator, and an electrolyte solution impregnating the electrode laminate is a laminate film exterior material. It has a structure in which the periphery of the laminate film exterior material is sealed by thermal welding.
上記のようなラミネートフィルム外装材を用いた電池においては、電池の占有面積を小さくするために、熱溶着されたラミネートフィルム外装材周縁を折り曲げることが行われる。 In the battery using the laminate film exterior material as described above, the periphery of the thermally welded laminate film exterior material is bent in order to reduce the area occupied by the battery.
例えば、特許文献1(特開2001−283799号公報)には、電池素子を覆うと共に前記電池素子の側面からその側面に対して直交する方向に張り出す一対の封口部を有する外装部材を備えた電池の前記封口部を折り畳む点が開示されている。
従来技術によれば、熱溶着されたラミネートフィルム外装材周縁を折り曲げることで、電池の専有面積を低減させ、エネルギー密度を向上させることは可能となるが、一方で、熱溶着された部分の樹脂は硬いため、折り曲げによるストレスでクラック部が発生し、クラック部から、電極積層体と電解液とが封入されているラミネートフィルム外装材の内部に、水分が進入しやすい、という問題がある。 According to the prior art, it is possible to reduce the area occupied by the battery and improve the energy density by folding the periphery of the heat-sealed laminated film exterior material, but on the other hand, the resin in the heat-welded part Therefore, there is a problem that a crack portion is generated due to stress due to bending, and moisture easily enters from the crack portion into the laminate film exterior material in which the electrode laminate and the electrolyte are sealed.
本発明は、上記のような問題を解決するものであって、本発明に係る電池は、少なくとも金属薄膜層と樹脂層とが積層されたラミネートフィルム外装材と、対向する前記樹脂層との間に配されるように、前記ラミネートフィルム外装材内に収容される電極積層体と、前記電極積層体を収容した前記ラミネートフィルム外装材内の内部空間と、前記ラミネートフィルム外装材外の外部空間と、の間に配される第1封止部と、前記第1封止部とは離間した位置に配される第2封止部と、を有することを特徴とする。 The present invention solves the above problems, and a battery according to the present invention is provided between a laminated film exterior material in which at least a metal thin film layer and a resin layer are laminated, and the resin layer facing each other. An electrode laminate accommodated in the laminate film exterior material, an internal space in the laminate film exterior material accommodating the electrode laminate, and an external space outside the laminate film exterior material, The first sealing portion disposed between the first sealing portion and the second sealing portion disposed at a position separated from the first sealing portion.
また、本発明に係る電池は、前記第1封止部と前記第2封止部との間に折り曲げ耐性部を有することを特徴とする。 Moreover, the battery according to the present invention is characterized in that a bending resistant part is provided between the first sealing part and the second sealing part.
また、本発明に係る電池は、前記折り曲げ耐性部で折り返されたることを特徴とする。 In addition, the battery according to the present invention is characterized in that it is folded back at the bending resistant portion.
また、本発明に係る電池は、前記折り曲げ耐性部における前記樹脂層が溶着され、前記第1封止部における前記樹脂層と、前記第2封止部における前記樹脂層とが連結されることを特徴とする。 In the battery according to the present invention, the resin layer in the bending resistant portion is welded, and the resin layer in the first sealing portion and the resin layer in the second sealing portion are connected. Features.
また、本発明に係る電池は、前記金属薄膜層の断面が溶着された前記樹脂層により覆われていることを特徴とする。 Further, the battery according to the present invention is characterized in that a cross section of the metal thin film layer is covered with the resin layer welded.
また、本発明に係る電池の製造方法は、少なくとも金属薄膜層と樹脂層とが積層されたラミネートフィルム外装材における前記樹脂層を対向させる工程と、対向させた前記樹脂層との間に電極積層体を収容する工程と、前記電極積層体を収容した前記ラミネートフィルム外装材における前記樹脂層を溶着し、前記電極積層体を収容した前記ラミネートフィルム外装材内の内部空間と、前記ラミネートフィルム外装材外の外部空間とを隔絶する第1の封止を行う工程と、前記第1の封止を行う工程で設けられた封止部より、前記電極積層体から離れた位置で、前記ラミネートフィルム外装材における前記樹脂層を溶着し、第2の封止を行う工程と、を有することを特徴とする。 In addition, the battery manufacturing method according to the present invention includes a step of facing the resin layer in a laminate film packaging material in which at least a metal thin film layer and a resin layer are laminated, and electrode lamination between the opposed resin layers. A step of housing a body, an inner space in the laminate film exterior material in which the electrode laminate is accommodated by welding the resin layer in the laminate film exterior material in which the electrode laminate is accommodated, and the laminate film exterior material The laminate film exterior at a position farther from the electrode laminate than the sealing portion provided in the first sealing step that isolates the external space from the outside and the first sealing step And a second sealing step for welding the resin layer on the material.
また、本発明に係る電池の製造方法は、前記第1の封止を行う工程が行われた後に、前記第2の封止を行う工程が行われることを特徴とする。 In addition, the battery manufacturing method according to the present invention is characterized in that the step of performing the second sealing is performed after the step of performing the first sealing is performed.
また、本発明に係る電池の製造方法は、前記第1の封止を行う工程と、前記第2の封止を行う工程とが同時に行われることを特徴とする。 Further, the battery manufacturing method according to the present invention is characterized in that the step of performing the first sealing and the step of performing the second sealing are performed simultaneously.
本発明に係る電池によれば、電池の専有面積を低減させることで、エネルギー密度を向上させつつも、クラック部の発生を抑制し気密性を向上させ、電極積層体と電解液とが封入されているラミネートフィルム外装材の内部への水分の進入防止を図ることが可能となる。 According to the battery of the present invention, by reducing the area occupied by the battery, while improving the energy density, the generation of cracks is suppressed and the airtightness is improved, and the electrode laminate and the electrolyte are enclosed. It is possible to prevent moisture from entering the laminated film exterior material.
また、本発明に係る電池の製造方法によれば、専有面積を低減させることで、エネルギー密度を向上させつつも、クラック部の発生を抑制し気密性を向上させ、電極積層体と電解液とが封入されているラミネートフィルム外装材の内部への水分の進入防止が図られた電池を製造することが可能となる。 Further, according to the battery manufacturing method of the present invention, by reducing the exclusive area, while improving the energy density, the generation of cracks is suppressed and the air tightness is improved, and the electrode laminate, the electrolyte solution, Thus, it is possible to manufacture a battery in which moisture is prevented from entering the inside of the laminate film packaging material in which is sealed.
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明するが、まず、本発明の課題について改めて図面を交えて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First, problems of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は電池100の斜視図である。また、図2は、折り曲げ構造を有する電池100の斜視図である。 FIG. 1 is a perspective view of the battery 100. FIG. 2 is a perspective view of the battery 100 having a bent structure.
本発明に係る電池100においては、図1及び図2における矢印Xの方向(電極積層体60の積層方向)から見た電池100の面積を低減させるべく、図2に示すように、例えば、第3辺113及び第4辺114を、それぞれB、B’に示すように折り曲げることを行う。ただし、本発明に係る電池100は、このような折り曲げ構造を採用したとしても、折り曲げによるストレスでクラック部が発生しないような構成とされている。
In the battery 100 according to the present invention, in order to reduce the area of the battery 100 viewed from the direction of the arrow X in FIG. 1 and FIG. 2 (stacking direction of the electrode stack 60), as shown in FIG. The
なお、図1及び図2における矢印Xの方向により電池100を見たとき、正極引き出しタブ120と負極引き出しタブ130の面積を除いた電池本体部110の面積を、電池100の面積として定義する。
When the battery 100 is viewed in the direction of the arrow X in FIGS. 1 and 2, the area of the battery
図1及び図2により電池100を見たとき、電池本体部110は、第1辺111と、第1辺111と対向する第2辺112と、第3辺113と、第3辺113と対向する第4辺114とを有している。正極引き出しタブ120と負極引き出しタブ130とが、第1辺111から引き出される配置となっている。
When the battery 100 is viewed in FIGS. 1 and 2, the
本実施形態においては、電池100として、リチウムイオンが負極と正極とを移動することにより充放電が行われる、電気化学素子の1種であるリチウムイオン二次電池を例に説明するが、本発明は他の種類の電池にも適用することができる。 In the present embodiment, as the battery 100, a lithium ion secondary battery that is one type of electrochemical element in which charge and discharge are performed by moving lithium ions between a negative electrode and a positive electrode will be described as an example. Can also be applied to other types of batteries.
本発明の実施形態に係る電池100は、複数の正極と複数の負極とがセパレーターを介して積層された電極積層体60、および電解液(不図示)が、平面視で矩形のラミネートフィルム外装材80内に収容され、封止された構造となっている。
A battery 100 according to an embodiment of the present invention includes an
正極は、矩形状の正極本体部と、正極本体部から延出する短冊状の正極端子部とを有している。正極本体部においては、薄板状のアルミニウム板にリチウムコバルト複合酸化物等の正極活物質が塗布されている。 The positive electrode has a rectangular positive electrode main body portion and a strip-shaped positive electrode terminal portion extending from the positive electrode main body portion. In the positive electrode main body, a positive electrode active material such as lithium cobalt composite oxide is applied to a thin plate-like aluminum plate.
また、負極は、矩形状の負極本体部と、負極本体部から延出する短冊状の負極端子部とを有している。負極本体部においては、薄板状のニッケル板又は銅板にグラファイト等の負極活物質が塗布されている。 The negative electrode has a rectangular negative electrode main body portion and a strip-shaped negative electrode terminal portion extending from the negative electrode main body portion. In the negative electrode main body, a negative electrode active material such as graphite is applied to a thin nickel plate or copper plate.
正極の正極端子部は、正極引き出しタブ120に導電接続される。また、負極の負極端子部は、負極引き出しタブ130に導電接続される。正極引き出しタブ120にはアルミニウム板が用いられ、負極引き出しタブ130にはニッケル板または銅板が用いられる。負極引き出しタブ130を銅板で構成する場合、表面にニッケルめっきを施してもよい。
The positive terminal portion of the positive electrode is conductively connected to the
セパレーターは、ポリオレフィン等の熱可塑性樹脂から作られた、マイクロポーラスフィルム(微多孔フィルム)、不織布あるいは織布など、電解液を含浸することができるシート状の部材である。 The separator is a sheet-like member that can be impregnated with an electrolytic solution, such as a microporous film (microporous film), a nonwoven fabric, or a woven fabric, made of a thermoplastic resin such as polyolefin.
ラミネートフィルム外装材80は、電極積層体60をその積層方向両側から挟んで包囲する2枚のラミネートフィルムからなり、電極積層体60の周囲で重なり合った対向面同士における第1辺111、第2辺112、第3辺113、第4辺114を熱溶着することで、電極積層体60が電解液(不図示)と共に封止されている。
The laminate
なお、本実施形態では、2枚のラミネートフィルムで電極積層体60と電解液(不図示)とを封止する構成としたが、1枚のラミネートフィルを折り返すようにして電極積層体60と電解液(不図示)とを封止する構成としてもよい。
In this embodiment, the
さて、上記のような、ラミネートフィルム外装材80同士の溶着部についてより詳しくみてみる。図3は図1のA−A’の模式的断面図である。なお、図3において、囲みの中で、塗りつぶしパターンに基づいて部材を示した凡例は、その他の同様の図においても、用いることができる。
Now, the welded portion between the laminate
ラミネートフィルム外装材80を構成するラミネートフィルムとしては、柔軟性を有しており、かつ電解液が漏洩しないように、電極積層体60と電解液(不図示)を封止できるものであれば、この種のフィルム外装電池に一般に用いられるフィルムを用いることができる。
As a laminate film constituting the laminate
ラミネートフィルム外装材80に用いられるラミネートフィルムの代表的な層構成としては、金属薄膜層82と熱溶着性の樹脂層83とを積層し、さらに、金属薄膜層82の熱溶着性の樹脂層83と反対側の面にさらに、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステルやナイロン等のフィルムからなる保護用の樹脂層81を積層した構成が挙げられる。電極積層体60、電解液を封止するに際しては、熱溶着性の樹脂層83を対向させて電極積層体60を包囲する。
As a typical layer structure of a laminate film used for the laminate
金属薄膜層82としては、例えば、厚さ10μm〜100μmの、Al、Ti、Ti合金、Fe、ステンレス、Mg合金などの箔を用いることができる。
As the metal
熱溶着性の樹脂層83に用いられる樹脂としては、熱溶着が可能な樹脂であれば特に制限はなく、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、これらの酸変成物、ポリフェニレンサルファイド、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル等、ポリアミド、エチレン−酢酸ビニル共重合体などが使用できる。熱溶着性の樹脂層83の厚さは10μm〜200μmが好ましく、より好ましくは30μm〜100μmである。
The resin used for the heat-
なお、保護用の樹脂層81や、熱溶着性の樹脂層83は、異なる樹脂を複数積層したものであっても構わない。
The
図3において、ラミネートフィルム外装材80における熱溶着性の樹脂層83を対向させて、熱を加えて樹脂層83を熱溶着させた箇所については、凡例のように溶着樹脂部85として示している。
In FIG. 3, a portion where the heat-
ここで、電池100の専有面積を低減さるために、図2に示すように、電池100の第3辺113及び第4辺114を、それぞれB、B’に示すように折り曲げると、溶着樹脂部85は、熱溶着していない樹脂層83に比して硬いので、折り曲げによるストレスで、図4(図2のA−A’断面図)に示すように、クラック部が発生してしまう可能性がある。
Here, in order to reduce the exclusive area of the battery 100, as shown in FIG. 2, when the
溶着樹脂部85において、このようなクラック部が発生すると、クラック部から、電極積層体60と電解液(不図示)とが封入されているラミネートフィルム外装材80の内部に、水分が進入しやすい、という問題があった。
When such a crack portion is generated in the welded
そこで、本発明に係る電池100においては、ラミネートフィルム外装材80の折り曲げ構造を採用し、電池100の専有面積を低減させることで、エネルギー密度を向上させつつも、クラック部の発生を抑制し気密性を向上させ、電極積層体60と電解液(不図示)とが封入されているラミネートフィルム外装材80の内部への水分の進入防止を図ることを、その目的としている。
Therefore, in the battery 100 according to the present invention, the folding structure of the laminate
まず、ラミネートフィルム外装材80の樹脂層83同士を熱溶着することによって、ラミネートフィルム外装材80を接合する際に、どのように溶着樹脂部85が形成されるのかについてみてみる。
First, how the welded
図5は熱溶着用の樹脂層83を対向させた2枚のラミネートフィルム外装材80を示す図である。また、図6は2枚のラミネートフィルム外装材80における樹脂層83を溶着治具200で熱溶着する様子を示す図である。
FIG. 5 is a view showing two laminated
2枚のラミネートフィルム外装材80の樹脂層81は、熱制御された2つの溶着治具200によって当接され、上下から押圧される。溶着治具200によってラミネートフィルム外装材80に加えられた熱は2枚のラミネートフィルム外装材80における樹脂層83に到達して、樹脂層83を溶融させることで、樹脂層83同士が溶着し、溶着樹脂部85となる。
The resin layers 81 of the two laminate
図7は溶着治具200によって熱溶着させた2枚のラミネートフィルム外装材80を示す図である。2枚のラミネートフィルム外装材80における樹脂層83は、溶融した後、硬化して溶着樹脂部85となる。溶着樹脂部85の両端部においては、溶着治具200によって押圧された範囲から、溶融した樹脂層83が膨らむように突出した溶着樹脂膨出端部86が形成されている。前述したように、このような溶着樹脂部85においては、折り曲げによってクラック部が発生してしまう可能性がある。
FIG. 7 is a view showing two laminated
そこで、本発明に係る電池100においては、折り曲げに対して耐性のある折り曲げ耐性部93を積極的に設けるようにして、折り曲げに対して柔軟性を持たせるようにしている。
Therefore, in the battery 100 according to the present invention, the bending
次に、本発明に係る電池100が採用する基本的な原理について説明する。なお、以下の実施形態では、折り曲げ耐性部93を1箇所設けて、ラミネートフィルム外装材80を1回折り曲げる場合を例に説明するが、折り曲げ耐性部93を2箇所設けて、ラミネートフィルム外装材80を2回折り曲げる場合など、折り曲げ耐性部93を複数設けて、複数回ラミネートフィルム外装材80を折り曲げることも、本発明の範疇に入るものである。
Next, the basic principle adopted by the battery 100 according to the present invention will be described. In the following embodiment, an example is described in which one bending-
図8は本発明に係る電池100におけるラミネートフィルム外装材80の熱溶着の一例を示す図である。図8において、2枚のラミネートフィルム外装材80の樹脂層81を熱溶着させることは、図5乃至図7で説明した場合と同様である。
FIG. 8 is a diagram showing an example of thermal welding of the laminate
図8においては、適当な距離を置いて設けられた、上方の2つの溶着治具200と、下方の2つの溶着治具200とで、2枚のラミネートフィルム外装材80における樹脂層83に熱を印加して溶融させ、2箇所に溶着樹脂部85を設ける様子を示している。なお、本例では、2組の上下の溶着治具200で、同時に2箇所に溶着樹脂部85を設ける場合を説明しているが、2箇所に溶着樹脂部85を設けるタイミングがこれに限定されるものではない。すなわち、2箇所の溶着樹脂部85は、時期をずらして設けるようにすることができる。
In FIG. 8, the upper two welding
図9は本発明に係る電池100におけるラミネートフィルム外装材80に設けられる折り曲げ耐性部93を説明する図である。図8に示したように、ラミネートフィルム外装材80には、2箇所に溶着樹脂部85が設けられているが、その溶着樹脂部85が形成されている領域は、第1封止部91、第2封止部92として定義される。
FIG. 9 is a view for explaining a bending
より詳しくは、ラミネートフィルム外装材80の内部の空間に封入されている電極積層体60と電解液(不図示)に近い側を封止する封止部を、第1封止部91として定義する。電極積層体60と電解液(不図示)から遠ざかるにつれて、封止部の序数が高くなるものとして定義する。
More specifically, a sealing part that seals the
さて、第1封止部91、第2封止部92の間の領域は、溶着樹脂部85が形成されておらず、溶着されていない樹脂層83は、溶着樹脂部85より軟らかい構成となっている。第1封止部91、第2封止部92の間の領域が、折り曲げに対して耐性のある折り曲げ耐性部93として機能する。このような折り曲げ耐性部93を利用して、図9のBのように、ラミネートフィルム外装材80を折り曲げることが可能となる。折り曲げ耐性部93においては、溶着樹脂部85が形成されていないので、前述したようなクラック部などが発生することもない。
In the region between the
本発明に係る電池100やその製造方法においては、第1封止部91と第2封止部92との間に設けられる折り曲げ耐性部93を、利用してラミネートフィルム外装材80を折り曲げることが特徴点となる。
In the battery 100 and the manufacturing method thereof according to the present invention, the laminate
本例では、第1封止部91と第2封止部92とを同時に形成した場合について説明したが、第1封止部91と第2封止部92とを形成する時期をずらすこともできる。例えば、第1封止部91を形成した後に、第1封止部91から有る程度離間した位置に第2封止部92を形成することもできる。その場合、第1封止部91と、第2封止部92が形成される予定の箇所との間の領域が、折り曲げ耐性部93として定義される。
In this example, although the case where the
また、図9に示す例では、第1封止部91と第2封止部92とが並んで形成されているが、第1封止部91、第2封止部92の配置関係もこのような例に限らない。例えば、後の図13に示す例では、第2封止部92は、第1封止部91を囲うようにして形成される。
Further, in the example shown in FIG. 9, the
また、折り曲げ耐性部93を利用して、ラミネートフィルム外装材80に対して所定の折り曲げ加工を行った後、折り曲げ耐性部93における樹脂層83を熱溶着するようにしてもよい。図10は折り曲げ耐性部93を溶着して溶着樹脂連結部87となす様子を示す図である。なお、図10において、折り曲げ耐性部93における具体的な折り曲げ加工については、図示を省略している。
Alternatively, the
折り曲げ耐性部93に対して、所定の折り曲げ加工を施した後(図10には折り曲げ加工は不図示)、図10に示すように、折り曲げ耐性部93の樹脂層83を熱溶着すると、当該折り曲げ加工による折り曲げ形状が維持され、時間が経過しても、当該折り曲げ加工が施される前の形状に戻りにくい、というメリットがある。
After a predetermined bending process is performed on the bending resistant part 93 (the bending process is not shown in FIG. 10), when the
以下、折り曲げ加工を施す本発明に係る電池100の製造工程について、図面を参照して説明していく。 Hereinafter, the manufacturing process of the battery 100 according to the present invention to be bent will be described with reference to the drawings.
図11は本発明の実施形態に係る電池100の製造工程の一例を説明する図である。 FIG. 11 is a diagram for explaining an example of the manufacturing process of the battery 100 according to the embodiment of the present invention.
図11(I) に示す工程は、電極積層体60と電解液(不図示)とが封入されている一対のラミネートフィルム外装材80における樹脂層83を対向させている。
In the step shown in FIG. 11 (I), the
続く、図11(II) に示す工程は、上方の2つの溶着治具200と、下方の2つの溶着治具200とで、2枚のラミネートフィルム外装材80における樹脂層83に熱を印加して溶融させ、2箇所に溶着樹脂部85を設け、第1封止部91と第2封止部92とを形成したことを示している。この工程おいて形成された第1封止部91と第2封止部92との間は、折り曲げ耐性部93として機能する。
In the subsequent step shown in FIG. 11 (II), heat is applied to the
なお、溶着治具200は、ラミネートフィルム外装材80に熱を印可した後に、冷却するなどの温度制御を行うようにしてもよい。また、本実施形態のように、上下から溶着治具200によって、加熱を行うこととで、樹脂層83の溶融条件を安定させることが可能となる。
The
次の図11(III) に示す工程では、折り曲げ耐性部93を利用して、矢印Bに示すように、ラミネートフィルム外装材80の折り曲げ加工を施す。折り曲げ耐性部93には、溶着樹脂部85が存在しないため、クラック部などが発生する余地はない。
In the next step shown in FIG. 11 (III), the laminate
次の図11(IV) に示す工程では、ラミネートフィルム外装材80の折り曲げ加工を定着させるために、折り曲げ耐性部93に対して、溶着治具200によって熱を加えることで、折り曲げ耐性部93における樹脂層83を、溶融した後、固化し溶着樹脂連結部87を形成する。
In the next step shown in FIG. 11 (IV), in order to fix the bending process of the laminate
なお、本実施形態では、図11(III) に示す工程で、ラミネートフィルム外装材80を180°折り曲げるようにしているが、ラミネートフィルム外装材80を折り曲げる角度は任意とすることができる。例えば、ラミネートフィルム外装材80の折り曲げは90°などとすることもできる。
In the present embodiment, the laminate
以上のように、本発明に係る電池100によれば、電池100の専有面積を低減させることで、エネルギー密度を向上させつつも、クラック部の発生を抑制し気密性を向上させ、電極積層体60と電解液(不図示)とが封入されているラミネートフィルム外装材80の内部への水分の進入防止を図ることが可能となる。
As described above, according to the battery 100 according to the present invention, by reducing the area occupied by the battery 100, while improving the energy density, the generation of cracks is suppressed and the airtightness is improved. It is possible to prevent moisture from entering the laminate
また、本発明に係る電池100の製造方法によれば、専有面積を低減させることで、エネルギー密度を向上させつつも、クラック部の発生を抑制し気密性を向上させ、電極積層体60と電解液(不図示)とが封入されているラミネートフィルム外装材80の内部への水分の進入防止が図られた電池100を製造することが可能となる。
Moreover, according to the manufacturing method of the battery 100 according to the present invention, by reducing the occupied area, the generation of cracks is suppressed and the airtightness is improved while the energy density is improved, and the
次に、本発明の他の実施形態について説明する。図12は本発明の他の実施形態に係る電池100の製造工程の一例を説明する図である。 Next, another embodiment of the present invention will be described. FIG. 12 is a diagram for explaining an example of the manufacturing process of the battery 100 according to another embodiment of the present invention.
図12(I) に示す工程では、電極積層体60と電解液(不図示)とが封入されている一対のラミネートフィルム外装材80における樹脂層83を対向させている。
In the step shown in FIG. 12 (I), the
続く、図12(II) に示す工程では、上方の溶着治具200と、下方の溶着治具200とで、2枚のラミネートフィルム外装材80における樹脂層83に熱を印加して溶融させ、1箇所に溶着樹脂部85を設け、第1封止部91を形成したことを示している。この工程おいて形成された第1封止部91と、第2封止部92が形成される予定の箇所との間が、折り曲げ耐性部93として機能する。
In the subsequent step shown in FIG. 12 (II), the
図12(III) に示す工程では、折り曲げ耐性部93を利用して、矢印Bに示すように、ラミネートフィルム外装材80の折り曲げ加工を施す。折り曲げ耐性部93には、溶着樹脂部85が存在しないため、クラック部などが発生する余地はない。
In the step shown in FIG. 12 (III), the folding
図12(IV) に示す工程では、上方の溶着治具200と、下方の溶着治具200とで、第1封止部91を含む折り曲げ部全体を加熱することで、未溶着の樹脂層83を溶着樹脂部85となし、新たに第2封止部92を形成している。
In the step shown in FIG. 12 (IV), the entire welded portion including the
このような工程により、第2封止部92と、第1封止部91との第2封止部92と間の溶着樹脂連結部87とを形成する。これにより、ラミネートフィルム外装材80の折り曲げ加工を定着させる。
By such a process, the
以上のような実施形態によっても、先の実施形態と同様の効果を享受することが可能となる。 Also according to the embodiment as described above, it is possible to enjoy the same effect as the previous embodiment.
次に、本発明の他の実施形態について説明する。図13は本発明の他の実施形態に係る電池100の製造工程の一例を説明する図である。 Next, another embodiment of the present invention will be described. FIG. 13 is a diagram for explaining an example of the manufacturing process of the battery 100 according to another embodiment of the present invention.
図13(I) に示す工程では、電極積層体60と電解液(不図示)とが封入されている一対のラミネートフィルム外装材80における樹脂層83を対向させている。
In the step shown in FIG. 13 (I), the
図13(II) に示す工程では、上方の溶着治具200と、下方の溶着治具200とで、2枚のラミネートフィルム外装材80における樹脂層83に熱を印加して溶融させ、1箇所に溶着樹脂部85を設け、第1封止部91を形成したことを示している。この工程おいて形成された第1封止部91と、第2封止部92が形成される予定の箇所との間が、折り曲げ耐性部93として機能する。
In the step shown in FIG. 13 (II), the
さらに、図13(II) に示す工程では、上方のラミネートフィルム外装材80は矢印Cの方向に、また、下方のラミネートフィルム外装材80は矢印C’の方向に、折り返す。
Further, in the step shown in FIG. 13 (II), the upper laminate
図13(III)、(IV) に示す工程では、ラミネートフィルム外装材80による封止材Mの樹脂層83が、矢印C、C’で折り返したラミネートフィルム外装材80の樹脂層83と当接するように、封止材Mを取り付ける。
In the steps shown in FIGS. 13 (III) and (IV), the
なお、封止材Mを取り付けた際、図13(IV)に示すように、電池100側のラミネートフィルム外装材80の樹脂層83より、封止材Mの樹脂層83が、長めとなるよう封止材Mの寸法が規定されている。
When the sealing material M is attached, as shown in FIG. 13 (IV), the
図13(IV) 、(V) に示す工程では、上方の溶着治具200と、下方の溶着治具200とで、第1封止部91や、封止材Mを含む部分全体を加熱することで、未溶着の樹脂層83を溶着樹脂部85となし、新たに第2封止部92を形成している。 図13(V) に示すように、本実施形態では、第2封止部92は第1封止部91を囲むように形成される。
In the steps shown in FIGS. 13 (IV) and 13 (V), the
また、本実施形態では、点線Dで示すように、溶着樹脂部85が金属薄膜層82の端部断面に形成される。これは、封止材Mに余分にあった樹脂層83が溶融し、ラミネートフィルム外装材80の金属薄膜層82の露出部分を覆うためである。
In this embodiment, as indicated by a dotted line D, the
これにより、わざわざ別部材で金属薄膜層82の端部断面を保護したり、複雑な加工を施して端部を隠したりせずとも、簡便に金属薄膜層82の端部を覆う構造になる。したがって、電池100内部の樹脂層83に亀裂等が発生して、ラミネートフィルム外装材80が電位を持ってしまうようなことがあっても、外部への電流リークを効果的に防ぐことができる。
Thus, the end portion of the metal
以上のような本実施形態によれば、先の実施形態と同様の効果を享受することが可能となると共に、外部への電流リークを防ぐことも可能となる。 According to the present embodiment as described above, it is possible to receive the same effects as in the previous embodiment, and it is also possible to prevent current leakage to the outside.
次に、本発明の他の実施形態について説明する。図14は本発明の他の実施形態に係る電池100の製造工程の一例を説明する図である。 Next, another embodiment of the present invention will be described. FIG. 14 is a diagram for explaining an example of the manufacturing process of the battery 100 according to another embodiment of the present invention.
図14(I) に示す工程では、電極積層体60と電解液(不図示)とが封入されている一対のラミネートフィルム外装材80における樹脂層83を対向させている。
In the step shown in FIG. 14 (I), the
続く、図14(II) に示す工程では、矢印Bに示すように、ラミネートフィルム外装材80の折り曲げ加工を施す。この折り曲げ加工においては、第1封止部91が形成される予定の箇所と、第2封止部92が形成される予定の箇所との間が、折り曲げ耐性部93として機能している。折り曲げ耐性部93には、溶着樹脂部85が存在しないため、クラック部などが発生する余地はない。
In the subsequent step shown in FIG. 14 (II), as shown by an arrow B, the laminate
次の図14(III) に示す工程では、上方の溶着治具200と、下方の溶着治具200とで、ラミネートフィルム外装材80における樹脂層83に熱を印加して溶融させ、第1封止部91と第2封止部92とを同時に形成している。
In the next step shown in FIG. 14 (III), the
また、図14(III) に示す工程により、第1封止部91と第2封止部92と共に、それらの間における溶着樹脂連結部87も形成する。これにより、ラミネートフィルム外装材80の折り曲げ加工が定着される。
Further, by the step shown in FIG. 14 (III), the
以上、本発明に係る電池によれば、電池の専有面積を低減させることで、エネルギー密度を向上させつつも、クラック部の発生を抑制し気密性を向上させ、電極積層体と電解液とが封入されているラミネートフィルム外装材の内部への水分の進入防止を図ることが可能となる。 As described above, according to the battery according to the present invention, by reducing the area occupied by the battery, while improving the energy density, the generation of the crack portion is suppressed and the airtightness is improved, and the electrode laminate and the electrolytic solution are reduced. It becomes possible to prevent moisture from entering the inside of the enclosed laminate film exterior material.
また、本発明に係る電池の製造方法によれば、専有面積を低減させることで、エネルギー密度を向上させつつも、クラック部の発生を抑制し気密性を向上させ、電極積層体と電解液とが封入されているラミネートフィルム外装材の内部への水分の進入防止が図られた電池を製造することが可能となる。 Further, according to the battery manufacturing method of the present invention, by reducing the exclusive area, while improving the energy density, the generation of cracks is suppressed and the air tightness is improved, and the electrode laminate, the electrolyte solution, Thus, it is possible to manufacture a battery in which moisture is prevented from entering the inside of the laminate film packaging material in which is sealed.
60・・・電極積層体
80・・・ラミネートフィルム外装材
81・・・樹脂層(保護用)
82・・・金属薄膜層
83・・・樹脂層(溶着用)
85・・・溶着樹脂部
86・・・溶着樹脂膨出端部
87・・・溶着樹脂連結部
91・・・第1封止部
92・・・第2封止部
93・・・折り曲げ耐性部
100・・・電池
110・・・電池本体部
111・・・第1辺
112・・・第2辺
113・・・第3辺
114・・・第4辺
120・・・正極引き出しタブ
130・・・負極引き出しタブ
200・・・溶着治具
60 ...
82 ... Metal
85 ... welding
Claims (8)
対向する前記樹脂層との間に配されるように、前記ラミネートフィルム外装材内に収容される電極積層体と、
前記電極積層体を収容した前記ラミネートフィルム外装材内の内部空間と、前記ラミネートフィルム外装材外の外部空間と、の間に配される第1封止部と、
前記第1封止部とは離間した位置に配される第2封止部と、を有することを特徴とする電池。 A laminate film exterior material in which at least a metal thin film layer and a resin layer are laminated;
An electrode laminate housed in the laminate film exterior material so as to be disposed between the resin layers facing each other;
A first sealing portion disposed between the internal space in the laminate film exterior material containing the electrode laminate and the external space outside the laminate film exterior material;
A battery comprising: a second sealing portion disposed at a position separated from the first sealing portion.
前記第1封止部における前記樹脂層と、前記第2封止部における前記樹脂層とが連結されることを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の電池。 The resin layer in the bending resistant part is welded,
4. The battery according to claim 2, wherein the resin layer in the first sealing portion and the resin layer in the second sealing portion are connected. 5.
対向させた前記樹脂層との間に電極積層体を収容する工程と、
前記電極積層体を収容した前記ラミネートフィルム外装材における前記樹脂層を溶着し、前記電極積層体を収容した前記ラミネートフィルム外装材内の内部空間と、前記ラミネートフィルム外装材外の外部空間とを隔絶する第1の封止を行う工程と、
前記第1の封止を行う工程で設けられた封止部より、前記電極積層体から離れた位置で、前記ラミネートフィルム外装材における前記樹脂層を溶着し、第2の封止を行う工程と、
を有することを特徴とする電池の製造方法。 A step of facing the resin layer in a laminate film packaging material in which at least a metal thin film layer and a resin layer are laminated;
A step of accommodating the electrode laminate between the opposed resin layers;
The resin layer in the laminate film exterior material containing the electrode laminate is welded, and an internal space in the laminate film exterior material containing the electrode laminate is isolated from an external space outside the laminate film exterior material. Performing a first sealing step,
A step of performing a second sealing by welding the resin layer in the laminate film exterior material at a position away from the electrode laminate from a sealing portion provided in the first sealing step; ,
A method for producing a battery, comprising:
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